Нанокомпозитные покрытия на основе титана, кремния, углерода, азота начали производить относительно недавно, около 20 лет назад. Их используют для защиты газотурбинных двигателей в авиа- и машиностроении, для металлообработки, а также в биомедицине. Такие покрытия перспективны в качестве защитных благодаря уникальному набору свойств.

Так, высокая термостойкость и стойкость к окислению позволяют применять их в экстремальных условиях в агрессивных средах, например, на деталях авиационных или ракетных двигателей. Антифрикционные свойства, высокая твердость и хорошая ударная вязкость позволяют использовать их на режущих инструментах (резцы, сверла, фрезы и т.п.).

Высокая стойкость к пылевой эрозии дает возможность использовать покрытие для защиты лопаток газотурбинных двигателей. Они также обладают хорошей биосовместимостью и применимы для покрытия медицинских протезов и имплантатов.

На сегодня такие четырехкомпонентные покрытия синтезируют с помощью ряда физических и химических методов, однако они имеют недостатки. Уральские ученые предложили метод плазмохимического разложения, который показал лучшие результаты в получении конечных покрытий.

«В сравнении с вакуумно-дуговым методом преимуществом является отсутствие микрокапель, ухудшающих качество покрытий. В отличие от магнетронного распыления, наш метод обеспечивает более высокие скорости осаждения, высокую плотность потока ионов, необходимую для формирования плотных и качественных покрытий», — рассказывает представитель базовой кафедры электрофизики УФУ.

Источник: портал «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)